研究表明,老鼠可以识别特定的气味在复杂的嗅觉环境
许多动物,感觉感官刺激通常是一个杂乱的物质或文字生死。
感兴趣的动物是如何独立的对象,如食物来源或掠食者的气味,从背景信息,然而,在很大程度上仍是个未知数。甚至动物能够在多大程度上做出这样的区别,以及不同气味如何影响过程很大程度上是一个谜——直到现在。
一项新的研究中,8月3日发布的一份论文中描述自然神经科学马纳尔,一位领导的研究小组没吃,分子和细胞生物学教授,显示时间老鼠可以被训练来检测特定气味嵌入随机混合物,他们的表现与增加背景组件稳步下降。团队包括丹•Rokni Vikrant Kapoor和维维安Hemmelder从哈佛大学。
“有一个连续流的信息不断地到达我们的感官,来自许多不同的来源,“没吃。”将是一个经典的例子鸡尾酒会——尽管它可能是嘈杂的,可能会有很多人说,我们可以关注一个人,而忽略了背景噪音。
“同样的气味也如此吗?”他继续说。“我们受到许多气味都混乱了。我们可以挑出一闻到“对象”——茉莉花的味道,例如,在丰富的其他味道吗?的确我们的经验告诉我们,我们可以,但我们如何挑选我们需要注意的,和局限性是什么?”
找到回答这些,其他问题,他和他的同事们变成了老鼠。
训练后老鼠来检测特定的气味,研究人员提出了动物的气味,有时包括“目标”的气味,有时不是。虽然先前的研究在个人认为动物是可怜的气味,而感知到的混合物作为一个单一的气味,他们的发现表明,老鼠能够识别目标气味时准确率达到了85%或更好。
“尽管老鼠做好整体,他们执行逐步贫穷背景气味的数量增加时,“没吃解释道。
然而,理解为什么意思首先克服一个问题特别的嗅觉。
而视觉刺激之间的关系是相对容易理解,不同的颜色可以很容易地描述为不同的波长的光——不存在这样的系统来描述两个气味如何之间的关系。相反,研究人员试图描述气味根据他们如何激活大脑中的神经元。
使用荧光蛋白质,他们创造了图像显示14个不同的气味刺激在嗅球神经元。默菲说,他们的发现是,老鼠的能力来识别一个特定的气味是如果背景气味激活相同的神经元显著减少目标气味。
“每个气味产生一个特定空间的神经反应模式,“没吃。“当背景气味重叠的空间格局与目标气味,老鼠更糟糕在检测目标。因此,很难挑出一个特定的气味在一大堆其他的气味,取决于背景干扰你的目标气味。所以,我们可以给一个神经的解释你如何解决鸡尾酒会问题。
“这项研究很有意思,因为它首先表明,气味并不总是被视为一个整体对象,他们可以分解成碎片,”他补充道。“这也许不是一个惊喜——事实上咖啡或红酒专家,可以检测复杂混合物中的一点点微弱的特定元素每个咖啡或酒的味道。但这些研究通过在老鼠身上,我们现在可以得到一个更好的理解大脑是如何工作的。你也可以想象,理解这是如何实现的可能也会允许我们建立人工嗅觉系统能够检测特定化学物质在空气中埋在一大堆的气味。”
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